(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、シートベルトと、前記フレームに回転可能に支持されるとともに前記シートベルトを巻き取るスプールと、前記フレームに設けられるとともに緊急時に前記スプールのシートベルト引出し方向の回転をロックするロック機構と、前記フレームに設けられるとともに前記緊急時に作動して前記スプールをシートベルト巻取り方向に回転するプリテンショナーとを少なくとも備えているシートベルトリトラクタにおいて、
前記プリテンショナーは、前記フレームに取り付けられるケースと、一端部が開放端部とされたパイプと、前記パイプ内に移動可能に設けられるとともにスプールをシートベルト巻き取り方向に回転させるための力を伝達する所定数の力伝達部材と、前記パイプの他端側に設けられるとともに前記緊急時にガスを発生するガスジェネレータと、前記パイプ内に移動可能に設けられるとともに前記ガスの圧力で移動して前記力伝達部材を押圧するピストンと、前記ケース内に少なくとも回転可能に設けられるとともに、内周に複数の内歯を有しかつ外周に前記力伝達部材によって押圧される複数の被押圧部を有するリングギアと、前記ケース内でスプール側部材に設けられるとともに、前記リングギアの前記内歯に噛合可能な外歯を有しかつ前記スプールを回転させるピニオンと、前記フレームに取り付けられるとともに前記パイプの開放端部から飛び出した前記力伝達部材をガイドするガイド部材とを少なくとも備え、
前記パイプの前記開放端部の外周に突部が前記パイプと一体に設けられているとともに、前記ガイド部材に凹部が設けられており、前記パイプの前記突部が前記ガイド部材の前記凹部に嵌合されることで、前記パイプの開放端部の外周が前記ガイド部材に取り付けられており、
前記パイプの前記開放端部の内周面と前記ガイド部材のガイド面とが面一または略面一にされていることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
【請求項２】
前記パイプの前記突部はフランジ状突部であり、
前記ガイド部材は前記パイプが嵌合する係止部を有し、
前記ガイド部材の凹部は、互いに対向して平行に設けられかつ一端側が開放された一対の取付溝と、前記係止部に前記取付溝の上方でかつ前記取付溝の他端側に位置して設けられかつ前記パイプが嵌合可能な嵌合孔とを有し、
前記パイプの前記フランジ状突部が前記一対の取付溝の開放された一端側から嵌合されるとともに前記ガイド部材の凹部の嵌合孔に嵌合されることで、前記パイプの開放端部の外周が前記ガイド部材に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項３】
前記パイプの前記フランジ状突部は、前記パイプのスプール加工で形成された突部であることを特徴とする請求項２に記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項４】
前記パイプの開放端部の外周と前記ガイド部材との間に、回り止め部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のシートベルトリトラクタ。
【請求項５】
シートベルトを巻き取るシートベルトリトラクタと、前記シートベルトリトラクタから引き出されたシートベルトに摺動可能に支持されたタングと、車体に設けられるとともに前記タングが係脱可能に係止されるバックルとを少なくとも有し、
前記シートベルトリトラクタが請求項１ないし４のいずれか１に記載のシートベルトリトラクタであることを特徴とするシートベルト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリテンショナーを備えるシートベルトリトラクタの技術分野、および車両のシートベルト装置の技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の車両に装備されるシートベルト装置においては、プリテンショナーを備えたシートベルトリトラクタが種々開発されている。このプリテンショナーは、車両の衝突時等の通常の減速度より大きな減速度が車両に加えられた緊急時の初期に、ガスジェネレータで発生した反応ガスによりシートベルトリトラクタのスプールをシートベルト巻き取り方向に回転させて、このスプールによりシートベルトを巻き取る。これにより、シートベルトのたるみを迅速に除去するとともにシートベルトに張力を付与して、乗員の拘束力を高めるようになっている。
【０００３】
従来のプリテンショナの一例として、パイプ内に力伝達部材である複数のボールを収容し、これらのボールが緊急時にガスジェネレータが発生した反応ガスのガス圧を受けてパイプ内に沿って移動するとともに、ガスジェネレータと反対側のパイプの開放端部内にビスで取り付けられたガイド部材のガイド面にガイドされつつパイプの切欠部から飛び出してリングギアの複数の被押圧部を押圧し、この押圧によりリングギアが回転することでスプールがシートベルト巻取り方向に回転してシートベルトを巻き取るプリテンショナーが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１２１２７号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のプリテンショナーでは、ガイド部材がパイプ内に設けられるため、パイプは、ボールがリングギアの被押圧部から離間する位置まで延設される必要がある。このため、パイプの長さが比較的長くなっている。このため、重量が増大するばかりでなく、パイプは高価であるため、プリテンショナーのコストが高いという問がある。
【０００６】
また、ガイド部材をパイプ内に収容させる必要があるため、ガイド部材の形状が制限されるばかりでなく、パイプの内周面とガイド部材のガイド面との境界に不連続部が生じることから、ガイド部材に対するパイプの位置決めを厳密に行う必要がある。このため、製造工程管理上のコストも増大する。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、複数の力伝達部材を用いたプリテンショナーをより一層効果的に作動させつつ、パイプの長さをできるだけ短くして重量を効果的に低減するとともにガイド部材の形状の制限を抑制し、更により安価に製造することのできるシートベルトリトラクタおよびこれを備えたシートベルト装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の課題を解決するために、本発明のシートベルトリトラクタは、フレームと、シートベルトと、前記フレームに回転可能に支持されるとともに前記シートベルトを巻き取るスプールと、前記フレームに設けられるとともに緊急時に前記スプールのシートベルト引出し方向の回転をロックするロック機構と、前記フレームに設けられるとともに前記緊急時に作動して前記スプールをシートベルト巻取り方向に回転するプリテンショナーとを少なくとも備えているシートベルトリトラクタにおいて、前記プリテンショナーが、前記フレームに取り付けられるケースと、一端部が開放端部とされたパイプと、前記パイプ内に移動可能に設けられるとともにスプールをシートベルト巻き取り方向に回転させるための力を伝達する所定数の力伝達部材と、前記パイプの他端側に設けられるとともに前記緊急時にガスを発生するガスジェネレータと、前記パイプ内に移動可能に設けられるとともに前記ガスの圧力で移動して前記力伝達部材を押圧するピストンと、前記ケース内に少なくとも回転可能に設けられるとともに、内周に複数の内歯を有しかつ外周に前記力伝達部材によって押圧される複数の被押圧部を有するリングギアと、前記ケース内でスプール側部材に設けられるとともに、前記リングギアの前記内歯に噛合可能な外歯を有しかつ前記スプールを回転させるピニオンと、前記フレームに取り付けられるとともに前記パイプの開放端部から飛び出した前記力伝達部材をガイドするガイド部材とを少なくとも備え、前記パイプの前記開放端部の外周に突部が前記パイプと一体に設けられているとともに、前記ガイド部材に凹部が設けられており、前記パイプの前記突部が前記ガイド部材の前記凹部に嵌合されることで、前記パイプの開放端部の外周が前記ガイド部材に取り付けられており、前記パイプの前記開放端部の内周面と前記ガイド部材のガイド面とが面一または略面一にされていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明のシートベルトリトラクタは、前記パイプの前記突部がフランジ状突部であり、前記ガイド部材が前記パイプが嵌合する係止部を有し、前記ガイド部材の凹部が、互いに対向して平行に設けられかつ一端側が開放された一対の取付溝と、前記係止部に前記取付溝の上方でかつ前記取付溝の他端側に位置して設けられかつ前記パイプが嵌合可能な嵌合孔とを有し、前記パイプの前記フランジ状突部が前記一対の取付溝の開放された一端側から嵌合されるとともに前記ガイド部材の凹部の嵌合孔に嵌合されることで、前記パイプの開放端部の外周が前記ガイド部材に取り付けられることを特徴としている。
【００１０】
更に、本発明のシートベルトリトラクタは、前記パイプの前記フランジ状突部が、前記パイプのスプール加工で形成された突部であることを特徴としている。
更に、本発明のシートベルトリトラクタは、前記パイプの開放端部の外周と前記ガイド部材との間に、回り止め部が設けられていることを特徴としている。
【００１１】
一方、本発明のシートベルト装置は、シートベルトを巻き取るシートベルトリトラクタと、前記シートベルトリトラクタから引き出されたシートベルトに摺動可能に支持されたタングと、車体に設けられるとともに前記タングが係脱可能に係止されるバックルとを少なくとも有し、前記シートベルトリトラクタが前述の本発明のいずれか１のシートベルトリトラクタであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
このような構成をした本発明のシートベルトリトラクタによれば、パイプの開放端部の外周がガイド部材に取り付けられる。つまり、ガイド部材がパイプの外周に設けられる。したがって、従来のようにガイド部材がパイプ内に設けられないので、パイプの開放端部をリングギヤの回転中心より上方に位置させることが可能となる。これにより、パイプの長さを短くすることができる。その結果、プリテンショナーの重量を低減することができるとともに、プリテンショナーのコストも低減することができる。
【００１３】
特に、パイプの開放端部の外周に設けられた突部をガイド部材に設けられた凹部に嵌合するだけで、パイプをガイド部材に取り付けることで、従来のようなガイド部材をパイプに取り付けるためのビスが不要となり、部品点数を削減できるとともに、ビスの不要分更に一層重量を軽減することが可能となる。
【００１４】
また、ガイド部材がパイプの外に設けられる。これにより、ガイド部材の形状を制限されることなく、自由にデザインすることが可能となる。
更に、パイプの内周面とガイド部材のガイド面とが面一または略面一にしている。これにより、パイプの内周面とガイド部材のガイド面との境界に不連続部がほとんど生じなく、パイプの内周面とガイド部材のガイド面とがほぼ連続した滑らかな形状のガイド面を形
成することが可能となる。したがって、パイプからガイド部材へのボールの移動性をより一層スムーズにすることができる。その結果、プリテンショナーをより効果的に作動させることが可能となる。しかも、パイプの内周面とガイド部材のガイド面との境界にほとんど不連続部が生じないことから、ガイド部材に対するパイプの位置決めを厳密に行わなくても済むようになる。このため、製造工程管理上のコストを低減することができる。
【００１５】
更に、パイプの開放端部の外周と前記ガイド部材との間に、回り止め部を設けている。これにより、パイプ内に配設されるガスジェネレータのコネクタ差し込み口に、電気信号を与えるための配線のコネクタを差し込む際にパイプが回るのを防止することができる。これにより、コネクタのガスジェネレータへ差し込み作業が簡単になる。
【００１６】
一方、本発明のシートベルトリトラクタを備えたシートベルト装置によれば、シートベルトリトラクタがプリテンショナーを効果的に作動しながら、しかもガイド部材の形状を制限することなく、自由にデザインすることがことから、シートベルトリトラクタの車体への設置自由度を大きくできるとともに、シートベルト装置の乗員拘束性を効果的に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の一例を備えたシートベルト装置を模式的に示す図である。
【図２】（ａ）はこの例のシートベルトリトラクタの左側面図、（ｂ）は（ａ）におけるIIB−IIB線に沿う断面図である。
【図３】図２（ａ）におけるシートベルトリトラクタのプリテンショナーを、そのカバー、ボール、およびスプリング手段をとって示す図である。
【図４】この例のプリテンショナーのパイプおよびガイド部材を示す分解斜視図である。
【図５】（ａ）は取付部が設けられたパイプの一端部を示す断面図、（ｂ）はこの取付部の平面図、（ｃ）ないし（ｅ）はそれぞれパイプの一端部の他の例を示す断面図である。
【図６】（ａ）はこの例のプリテンショナーのガスジェネレータ、ピストン、およびボールを示す部分断面図、（ｂ）はピストンの正面図、（ｃ）はピストンの右側面図、（ｄ）はプリテンショナーの作動時のピストンを説明する図である。
【図７】この例のプリテンショナーのカバーの内部側を示す図である。
【図８】プリテンショナーの作動を説明し、（ａ）は非作動状態を示す図、（ｂ）は作動開始直後の状態を示す図、（ｃ）は作動終了状態を示す図である。
【図９】本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の他の例を備えたシートベルト装置を部分的にかつ模式的に示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。
図１は本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の一例を備えたシートベルト装置を模式的に示す図である。
【００１９】
図１に示すように、この例のシートベルト装置１は、基本的には従来公知の三点式シートベルト装置と同じである。図中、１はシートベルト装置、２は車両シート、３は車両シート２の近傍に配設されたシートベルトリトラクタ、４はシートベルトリトラクタ４に引き出し可能に巻き取られかつ先端のベルトアンカー４ａが車体の床あるいは車両シート２に固定されるシートベルト、５はシートベルトリトラクタ３から引き出されたシートベルト４を乗員のショルダーの方へガイドするガイドアンカー、６はこのガイドアンカー５からガイドされてきたシートベルト４に摺動自在に支持されたタング、７は車体の床あるい
は車両シートに固定されかつタング６が係脱可能に挿入係合されるバックルである。
このシートベルト装置１におけるシートベルト４の装着操作および装着解除操作も、従来公知のシートベルト装置と同じである。
【００２０】
この例のシートベルトリトラクタ３は従来公知の緊急ロック式シートベルトリトラクタ（ＥＬＲ）または従来公知の自動ロック式シートベルトリトラクタ（ＡＬＲ）として構成される。
【００２１】
図２（ａ）および（ｂ）は、この例のプリテンショナーを備えるシートベルトリトラクタを示す図である。
この例のシートベルトリトラクタ３は、基本的には、例えば前述の特許文献１に記載されている公知のプリテンショナーを備えるシートベルトリトラクタと同じである。したがって、まず、特許文献１に記載のシートベルトリトラクタと同じ構成の部分および同じ作用の部分について簡単に説明する。
【００２２】
図２（ａ）および（ｂ）に示すようにシートベルトリトラクタ３は、両側壁８ａ,８ｂ
を有するコ字状のフレーム８、シートベルト４を巻き取るスプール９、エネルギ吸収（ＥＡ）機構のトーションバー１０、本発明のロッキング部材であるロッキングベース１１、ロック機構１２、減速度感知機構１３、筒状の連結部材１４、所定数（複数）のボールを用いたプリテンショナー１５、およびスプール９を常時シートベルト巻取り方向に付勢するスプリング手段１６を備えている。なお、この例のシートベルトリトラクタ３ではスプール９と連結部材１４とが別体に設けられているが、特許文献１ではスプール９と連結部材１４とが一体に設けられている。
【００２３】
そして、減速度感知機構１３およびプリテンショナー１５が作動しない通常時は、シートベルト４を引き出すとスプール９がシートベルト引出し方向に回転してシートベルト４が引き出される。この通常のシートベルト４の引出し時には、減速度感知機構１３が作動しないのでロック機構１２が作動しなく、スプール９が連結部材１４、トーションバー１０、およびロッキングベース１１とともに回転する。したがって、シートベルト４は容易に引き出される。
【００２４】
また、シートベルト４を引き出した後、シートベルト４から手を離すと、スプリング手段１６の付勢力で、連結部材１４を介してスプール９がシートベルト巻取り方向に回転する。すると、スプール９は、引き出された全量またはほぼ全量のシートベルト４を巻き取る。この通常のシートベルト４の巻取り時には、スプール９が連結部材１４、トーションバー１０、およびロッキングベース１１とともに回転する。したがって、シートベルト４は容易に巻き取られる。
【００２５】
走行中の車両に減速度感知機構１３が作動する大きさの減速度が加えられると、減速度感知機構１３が作動してロック機構１２が作動する。すると、ロッキングベース１１に設けられた図示しないパウルが回動して、側壁８ａに形成された後述する図４に示すロック歯８ｄに係合する。これにより、ロッキングベース１１のシートベルト引出し方向の回転がロックされる。一方、乗員の慣性でシートベルト４が引き出されようとし、スプール９がロッキングベース１１に対して相対的にシートベルト引出し方向に回転しようとする。その結果、トーションバーがねじられる。このトーションバーがねじり変形による抵抗でスプール９のシートベルト引出し方向の回転が抑制される。こうして、乗員はシートベルト４により拘束される。このとき、乗員の運動エネルギがトーションバーのねじり変形により部分的に吸収されるので、シートベルト４から乗員に加えられる力が制限される。
この例のシートベルトリトラクタ３の基本的な構成の他の構成および基本的な作用の他の作用については、特許文献１の記載を参照すれば容易に理解することができるので、そ
れらの詳細な説明は省略する。
【００２６】
次に、この例のシートベルトリトラクタ３の特徴部分の構成、つまり、この例のプリテンショナー１５について説明する。
図３は、図２（ａ）におけるシートベルトリトラクタのプリテンショナーを、そのカバー、ボール、およびスプリング手段をとって示す図、図４はこの例のプリテンショナーのパイプおよびガイド部材を示す分解斜視図である。
【００２７】
図３および図４に示すように、プリテンショナー１５はパイプ１７を有しており、このパイプ１７の一端部１７ａは開放端部とされている。また、この一端部１７ａには、パイプ１７の開放端からパイプ１７の軸方向に延びる切欠部１７ｂおよびフランジ状の突部からなる取付部１７ｃがそれぞれ設けられている。
【００２８】
図５（ａ）および（ｂ）に示すように、この例のプリテンショナー１５では、取付部１７ｃはパイプ１７に嵌合する内周孔１７ｃ1と、多角形の外周形状１７ｃ2とを有し、環状に形成されている。その場合、取付部１７ｃの外周形状１７ｃ2は、少なくとも互いに平
行な一対の被嵌合面１７ｃ3,１７ｃ4を有している。そして、取付部１７ｃはパイプ１７
に嵌合されるとともに、パイプ１７の切欠部１７ｂより上方位置にロー付けで固定される。そして、パイプ１７の一端部１７ａはガイド部材１８に取り付けられる。
【００２９】
図３および図４に示すように、ガイド部材１８は、互いに対向して平行に設けられかつ図４において右方が開放された一対の取付溝１８ａと、取付溝１８ａの上方に設けられた係止部１８ｂと、ガイド面１８ｃとを有している。係止部１８ｂにパイプ１７が嵌合する嵌合孔１８ｂ1が形成されている。この嵌合孔１８ｂ1は、図４において右方が開放した略Ｕ字状に形成されている。そして、取付部１７ｃの上方のパイプ１７が嵌合孔１８ｂ1に
図４において右方から嵌合されるとともに、取付部１７ｃの一対の被嵌合面１７ｃ3,１７ｃ4が一対の取付溝１８ａに嵌合される。この状態でガイド部材１８が後述するケース基
材２２を介してフレーム８の側壁８ｂに固定されることで、パイプ１７の一端部１７ａはガイド部材１８に取り付けられる。このように各取付溝１８ａに取付部１７ｃが嵌合された状態では、パイプ１７はその一端部１７ａの中心軸まわりに回転不能とされている。すなわち、取付部１７ｃの外周形状１７ｃ2の一対の被嵌合面１７ｃ3,１７ｃ4と取付溝１８ａの底面とにより、パイプ１７の回り止め部が構成されている。
【００３０】
図４に示すように、ガイド面１８ｃは直線ガイド面１８ｄと、この直線ガイド面１８ｄに接するとともにスプール９の回転軸と同心円またはほぼ同心円の円弧状ガイド面１８ｅと、これらの直線ガイド面１８ｄと円弧状ガイド面１８ｅとにわたって連続して形成された円弧状ガイド壁面１８ｃ1とを含んでいる。円弧状ガイド壁面１８ｃ1は、パイプ１７の内径と同径か略同径に形成されている。
【００３１】
パイプ１７の一端部１７ａはガイド部材１８に取り付けられる。その場合、取付部１７ｃがガイド部材１８に形成された取付溝１８ａに嵌合されるとともに、ガイド部材１８に形成された係止部１８ｂに係止されて取り付けられる。また、パイプ１７の一端部１７ａがガイド部材１８に取り付けられるとともに、ガイド部材１８がケース基材２２を介してフレームの側壁８ｂに取り付けられた状態では、取付部１７ｃは、その一部１７ｃ5（図５（ｂ）に図示）がこの側壁８ｂに設けられた矩形状の小開口８ｃの上縁８ｃ1に係止している。その場合は、一対の溝２２ｂがケース基材２２に上下方向に延びかつ上方に開放されて設けられた切欠凹溝２２ａに設けられ、取付部１７ｃは、これらの一対の溝２２ｂを貫通して小開口８ｃに係止される。そして、パイプ１７の取付部１７ｃの他の一部１７ｃ6がガイド部材１８の係止部１８ｂに上方に向かって係止するとともに、取付部１７ｃの一部１７ｃ5が側壁８ｂの小開口８ｃの上縁８ｃ1に上方に向かって係止することにより、パイプ１７がガイド部材１８から上方へ抜けるのを防止されている。すなわち、ガイド部材１８の係止部１８ｂおよび側壁８ｂの小開口８ｃは、パイプ１７の抜け止め部材として機能する。なお、ケース基材２２の一対の溝２２ｂも取付部１７ｃを係止することで、パイプ１７の抜け止め部材として機能させることもできる。
【００３２】
パイプ１７の一端部１７ａがガイド部材１８に取り付けられた状態では、ガイド部材１８はパイプ１７の外周に位置するとともに、パイプ１７の一端部１７ａの端面は、ガイド部材１８におけるガイド面１８ｃの直線ガイド面１８ｄの上方に位置している。また、ガイド面１８ｃの直線ガイド面１８ｄは、パイプ１７の径方向の中心を通る軸方向の平面に沿う断面のパイプ１７の内周面１７ｄの延長線上に位置されている。更に、直線ガイド面１８ｄに位置する円弧状ガイド壁面１８ｃ1は、パイプ１７の内周面１７ｄと面一またはほぼ面一にされている。これにより、パイプ１７の一端部１７ａの内周面とガイド部材１８のガイド面１８ｃとにより、連続したガイド面が形成され、従来のようにパイプの内周面とガイド部材のガイド面との境界に不連続部は生じていない。
【００３３】
図６（ａ）に示すように、パイプ１７の他端部１７ｅ内には、反応ガスを発生するガスジェネレータ１９が設けられている、その場合、パイプ１７の一端部１７ａがガイド部材１８に取り付けられた状態では、ガスジェネレータ１９のコネクタ差し込み口は、車両左右方向で車室側に向いた状態にされる。これにより、ガスジェネレータ１９に電気信号を与えるための配線のコネクタがこのコネクタ差し込み口に簡単に差し込められるようなる。また、ガスジェネレータ１９のコネクタ差し込み口は、パイプ１７の一端部１７ａの軸方向とほぼ直交する方向で車室内側に向いている。そこで、前述のようにパイプ１７の取付部１７ｃとガイド部材１８の取付溝１８ａとの間にパイプ１７の回り止め部が形成されることで、コネクタのガスジェネレータ１９への差し込み時にパイプ１７の回転が防止されて、この差し込みが更に簡単になる。
【００３４】
また、図６（ａ）および（ｄ）に示すように、パイプ１７内には、本発明の力伝達部材である鉄あるいはアルミニウム等の金属製の所定数のボール２０およびガスジェネレータ１９からのガス圧を受けてボール２０を押圧するピストン２１が移動可能に配設されている。このピストン２１は、ボール２０と同様の金属製のピストン本体２１ａとシリコンあるいは樹脂等の非金属製のピストンリング２１ｂとを有している。
【００３５】
図６（ｂ）および（ｃ）に示すように、ピストン本体２１ａは、ガスジェネレータ１９側に位置する円柱状の軸部２１ｃと、ボール２０側に位置する略半球状の頭部２１ｄとを有する。これらの軸部２１ｃおよび頭部２１ｄは一体に形成されるとともに、軸部２１ｃおよび頭部２１ｄを軸方向に貫通する排気孔２１ｅが穿設されている。また、頭部２１ｄには、４個の排気溝２１ｆが排気孔２１ｅに連通するようにして十字形に形成されている。これらの排気溝２１ｆは中心の幅が最も大きいとともに、中心から先端に向かって次第に小さくなるように設定されている。これらの排気溝２１ｆにより、ピストン本体２１ａの頭部２１ｄがボール２０に当接した状態で、排気孔２１ｅがボール２０によって塞がれることが防止されている。したがって、ピストン２１ａの頭部２１ｄがボール２０に当接した状態でも、ピストン２１のガスジェネレータ１９側とボール２０側との間が排気孔２１ｅおよび排気溝２１ｆによって常時連通している。
【００３６】
ピストンリング２１ｂは円筒状に形成されているとともにピストン本体２１ａの軸部２１ｃに嵌合されている。このピストンリング２１ｂは、軸部２１ｃの外周面とパイプ１７の内周面との間を気密にまたはほぼ気密にシール可能にかつパイプ１７の内周面に対して摺動可能に配設されている。
【００３７】
そして、ガスジェネレータ１９で発生されたガスはピストン２１を図６（ｄ）において
右方へ押圧する。これにより、ピストン２１はボール２０を同方向に押圧する。また、図６（ｄ）に矢印αで示すように、ガスジェネレータ１９からのガスは、排気孔２１ｅおよび各排気溝２１ｆを通って、ピストン２１のガスジェネレータ１９側からボール側に所定量流動可能となっている。その場合、ピストン２１ａの頭部２１ｄがボール２０に当接した状態でも、ガスは各排気溝２１ｆを通してピストン２１のボール２０側に流動可能である。
【００３８】
プリテンショナー１５はケース基材２２を有し、このケース基材２２は側壁８ｂに
取り付けられている。また、ガイド部材１８はケース基材２２を介して同じくフレーム８の側壁８ｂに取り付けられる。更に、ケース基材２２およびガイド部材１８にはカバー２３が取り付けられる。そして、ケース基材２２、ガイド部材１８、およびカバー２３により内部空間２４ａを有するプリテンショナー１５のケース２４が形成される。
【００３９】
図２（ｂ）および図３に示すように、ケース２４の内部空間２４ａ内には、リングギア２５が回転可能にかつ図３において右方へ移動可能に配設されている（なお、図３には、リングギア２５が右方へ移動した後の状態が示されている）。このリングギア２５は内周面に形成された複数の内歯２５ａを有している。
【００４０】
このリングギア２５の外周面には、本発明の被押圧部である複数（図示例では、７個）のレバー２５ｂが突設されている。そして、プリテンショナー１５が非作動である通常時に、第１のボール２０が最初に当接するレバー２５ｂとこれに時計回りに隣接するレバー２５ｂとの間の周方向の間隔は、１個のボール２０の一部が収容可能な大きさに設定されている。また、互いに隣接する２個のレバー２５ｂ間の他の周方向の間隔は、互いに接触する２個のボール２０が順に収容可能な大きさに設定されている。そして、リングギア２５のレバー２５ｂはパイプ１７の一端部１７ａの切欠部１７ｂからパイプ１７内に侵入可能になっている。
【００４１】
シートベルトリトラクタ３の連結部材１４には、環状のピニオン２６がこの連結部材１４と一体回転可能に取り付けられている（なお、ピニオン２６は、図示しないがスプール９と連結部材１４とを一体に形成するとともに、この連結部材１４に一体に設けることもできる。）。
【００４２】
ピニオン２６は複数の外歯２６ａを有している。このピニオン２６の外歯２６ａにリングギア２５の内歯２５ａが噛合可能となっている。そして、プリテンショナー１５の作動時に、各ボール２０は、パイプ１７の切欠部１７ｂからパイプ１７内に進入している各レバー２５ｂにリングギア２５の押圧力を加えるとともに、リングギア２５にピニオン２６の方へ直進移動力を加えるようになっている。
【００４３】
この例のプリテンショナー１５では、パイプ１７の配管の取り回し（パイピング）は、プリテンショナー１５が車体に取り付けられた状態で、その一端部１７ａの端が図３に示す最下位置とされている。その場合、一端部１７ａの端の位置は、ピニオン２６の回転中心（つまり、スプール９の回転中心）より若干上方に位置している。これにより、各ボール２０は力をリングギア２５の各レバー２５ｂにリングギア２５の略接線方向に沿ってシートベルト巻き取り方向に伝達する。その結果、各ボール２０は力をリングギア２５に最も効率よくリングギア２５に伝達するようになる。
【００４４】
更に、パイプ１７はフレーム８の上方で略直角に曲げられて車室外側に向かって直線状にかつ略水平に延設されるとともに、側壁８ｂの自由端近傍で略直角に曲げられて車両前後方向に直線状にかつ略水平に延設され、更に、側壁８ａの近傍で略直角に曲げられて車室内側に向かって直線状にかつ略水平方向に延設される。したがって、ガスジェネレータ１９がフレーム８の側壁８ａの固定端側の上方で車室内側に向かって略水平に配設されている。
【００４５】
ケース基材２２には、ボール２０をガイドするケース基材側ガイド溝２７が形成されている。その場合、ケース基材側ガイド溝２７は、リングギア２５が右方へ移動してその内歯２５ａがピニオン２６の外歯２６ａに噛合した図３に示す状態におけるリングギア２５の中心と略同心の円の略円弧状に形成されている。そして、ケース基材側ガイド溝２７は、図３に示すリングギア２５の位置における各レバー２５ｂの先端より外側に配設されている。したがって、各レバー２５ｂがケース基材側ガイド溝２７内に侵入することはない。このケース基材側ガイド溝２７は、一対のケース基材外周側ガイド壁２８とケース基材内周側ガイド壁２９とによって形成されている。これらの外、内周側ガイド壁２８,２９
は、ピニオン２６の回転中心と略同心の円の略円弧状に形成されている。
【００４６】
更に、ボール２０が移動するケース基材内周側ガイド壁２９の上流側端には、ボール２０をケース基材側ガイド溝２７に誘導するケース基材側溝誘導部２９ａが設けられている。このケース基材側溝誘導部２９ａは、ケース基材内周側ガイド壁２９の上流側端における円弧の接線より内側に傾斜する傾斜面として形成されている。ケース基材２２には、このケース基材側溝誘導部２９ａにより、ボール２０をケース基材側ガイド溝２７に誘導するケース基材側ボール誘導溝２７ａが形成される。
【００４７】
また、図７に示すようにカバー２３には、ボール２０をガイドするカバー側ガイド溝３０が形成されている。このカバー側ガイド溝３０は、一対のカバー外周側ガイド壁３１とカバー内周側ガイド壁３２とによって形成されている。その場合、カバー外周側ガイド壁３１は、円弧状のケース基材外周側ガイド壁２８とほぼ同径の同心円の円弧状に形成されているとともに、カバー外周側ガイド壁３１の周方向の長さはケース基材外周側ガイド壁２８の周方向の長さと同じかまたはほぼ同じに設定されている。また、カバー内周側ガイド壁３２は、円弧状のケース基材内周側ガイド壁２９とほぼ同径の同心円の円弧状に形成されているとともに、カバー内周側ガイド壁３２の周方向の長さはケース基材内周側ガイド壁２９の周方向の長さと同じかまたはほぼ同じに設定されている。
【００４８】
更に、ボール２０が移動するカバー内周側ガイド壁３２の上流側端には、ボール２０をカバー側ガイド溝３０に誘導するカバー側溝誘導部３２ａが設けられている。このカバー側溝誘導部３２ａは、カバー内周側ガイド壁３２の上流側端における円弧の接線より内側に傾斜する傾斜面として形成されている。その場合、円弧の接線に対するカバー側溝誘導部３２ａの傾斜角およびカバー側溝誘導部３２ａの長さは、それぞれ、円弧の接線に対するケース基材側溝誘導部２９ａの傾斜角およびケース基材側溝誘導部２９ａの長さと同じかまたはほぼ同じに設定されている。カバー２３には、このカバー側溝誘導部３２ａにより、ボール２０をカバー側ガイド溝３０に誘導するカバー側ボール誘導溝３０ａが形成される。
【００４９】
ケース基材２２にカバー２３が取り付けられて合体された状態では、ケース基材外周側ガイド壁２８とカバー外周側ガイド壁３１とがほぼ重なるとともに、ケース基材内周側ガイド壁２９とカバー内周側ガイド壁３２とがほぼ重なる。これにより、これらのケース基材側ガイド溝２７とカバー側ガイド溝３０とにより、ボール２０が移動する円弧状通路３３が形成される。また、ケース基材側溝誘導部２９ａとカバー側ボール誘導溝３０ａとがほぼ重なる。これにより、これらのケース基材側溝誘導部２９ａとカバー側ボール誘導溝３０ａとにより、パイプ１７から飛び出してリングギヤ２５を回転させた後のボール２０を前述の円弧状通路３３に誘導する誘導通路３４が形成される。
【００５０】
そして、この例のプリテンショナー１５では、円弧状通路３３、誘導通路３４、および
ガイド部材１８のガイド面１８ｃとリングギア２５との間に形成されるガイド通路３５により、リングギア２５の外周に沿ってほぼ円弧状のボール収納室が形成される。その場合、円弧状通路３３および誘導通路３４によって形成されるボール収納室の部分には、リングギア２５の各レバー２５ｂは侵入しない。また、図３に示すようにガイド部材１８にはストッパ部１８ｆが形成されており、このストッパ部１８ｆは円弧状通路３３の下流側端をほぼ閉塞している。更に、誘導通路３４に隣接するガイド通路３５の部分の下方に、リングギア２５の各レバー２５ｂが当接しない程度にボール２０が収容される小さなボール収容部３６が設けられている。そして、円弧状通路３３、誘導通路３４、ガイド通路３５、およびボール収容部３６は、すべてケース２４内に設けられている。
【００５１】
このように構成されたこの例のシートベルトリトラクタ３の作動について説明する。
この例のプリテンショナー１５およびシートベルトリトラクタ３の各作動は、基本的には、車両衝突時等の車両に大きな減速度が加えられた緊急時にプリテンショナー１５が作動してシートベルトリトラクタ３のスプール９をシートベルト巻き取り方向に回転させるまでは、特許文献１に記載されている従来の複数のボールを用いたプリテンショナーおよびシートベルトリトラクタ３の各作動と同じである。
【００５２】
図８（ａ）に示すように、プリテンショナー１５の非作動時には、特許文献１に記載のプリテンショナーと同様にリングギア２５がピニオン２６とほぼ同心に、および回転不能かつ右方へ移動不能に保持されている。したがって、リングギア２５はその内歯２５ａがピニオン２６の外歯２６ａに噛合しない状態に保持されている。また、最初の第１のボール２０が、１つのレバー２５ｂに当接した状態に保持される。その場合、第１のボール２０は、間隔の狭い隣接するレバー２５ｂ間に進入可能とされている。更に、第１のボール２０以後の各ボール２０はパイプ１７内で、順次互いに隣接するボール２０どうしが当接した状態にされている。このとき、ガスジェネレータ１９がガスを発生しなく、ボール２０はレバー２５ｂを実質的に押圧しない。
【００５３】
前述の緊急時には、従来と同様に減速度感知機構１３およびロック機構１２が作動してロッキングベース１１のシートベルト引出し方向の回転がロックされるとともに、ガスジェネレータ１９が作動してガスを発生する。発生したガスによってピストン２１が押圧されるので、ピストン２１はこれに当接するボール２０に大きな押圧力が加えられる。この押圧力は各ボール２０を介してレバー２５ｂに当接している第１のボール２０に上方から下方に向かって伝達される。すると、第１のボール２０がこの押圧力で図２（ａ）においてリングギア２５を右方へ移動させるとともに反時計回りに回転させる。そして、図８（ｂ）に示すようにリングギア２５の内歯２５ａがピニオン２６の外歯２６ａに噛合し、ピニオン２６がリングギア２５と同方向に回転開始する。このピニオン２６の回転開始により、ピニオン２６および連結部材１４を介してスプール９がシートベルト巻取り方向に回転開始し、乗員に装着されているシートベルト４が巻き取り開始される。このとき、ボール１７によりリングギア２５が下方に押圧されることで、ピニオン２６を介してスプール９の下方に押圧される。このとき、スプール９はシートベルト４により上方に引っ張られているので、リングギア２５がピニオン２６およびスプール９を回転する際の回転抵抗が比較的小さい。
【００５４】
第１のボール２０が間隔の狭いレバー２５ｂ間に収容されるとともに、次の第２のボール２０が、第１のボール２０が当接していたレバー２５ｂと時計回りに隣接するレバー２５ｂに当接すると、この第２のボール２０を介するレバー２５ｂへの押圧力で、リングギア２５およびピニオン２６がともに反時計回りに更に回転する。このとき、第１のボール２０によるレバー２５ｂへの押圧力は、実質的に消滅している。レバー２５ｂとこのレバー２５ｂに時計回りに隣接する次のレバー２５ｂとの間に２個の第２および第３のボール２０がレバー２５ｂを押圧しながら収容される。更に、第３のボール２０の次の第４のボール２０が次のレバー２５ｂに当接すると、この第４のボール２０を介する次のレバー２
５ｂへの押圧力で、リングギア２５およびピニオン２６がともに反時計回りに更に回転する。このとき、第２及び第３のボール２０によるレバー２５ｂへの押圧力は、実質的に消滅している。以後、順次各ボール２０によってレバー２５ｂを押圧することによりリングギア２５およびピニオン２６が反時計回りに回転する。すなわち、スプール９がシートベルト巻取り方向に回転し、シートベルト４がスプール９に巻き取られる。
【００５５】
図８（ｂ）に示すように、レバー２５ｂへの押圧力が実質的に消滅した第１のボール２０は、リングギア２５の回転でレバー２５ｂによりガイド通路３５にガイドされて移動する。そして、図８（ｃ）に示すように第１のボール２０は誘導通路３４に進入すると、レバー２５ｂから離間するとともにこの誘導通路３４にガイドされて円弧状通路３３に移動する。同様に、レバー２５ｂへの押圧力が実質的に消滅した第２のボール２０以降の各ボール２０が、順次誘導通路３４にガイドされて円弧状通路３３に移動する。各ボール２０は誘導通路３４および円弧状通路３３を移動しているときは、リングギア２５のレバー２５ｂに当接しない。換言すると、リングギア２５の回転は、誘導通路３４および円弧状通路３３に位置する各ボール２０によって影響されなく、レバー２５ｂへのボール２０の押圧力がリングギア２５の回転に効率よく利用される。
【００５６】
なお、図６（ｄ）に矢印αで示すようにガスジェネレータ１９で発生されたガスの一部は、ピストン２１の排気孔２１ｅおよび排気溝２１ｆを通ってピストン２１のボール２０側に流動するので、ピストン２１のガスジェネレータ１９側の圧力が過大となることが抑制される。
【００５７】
そして、第１のボール２０がストッパ部１８ｆに当接したとき、あるいはスプール９をシートベルト引出し方向に回転させようとするシートベルト４の張力がスプール９をシートベルト巻取り方向に回転させようとするボール２０の押圧力と等しくなったとき、各ボール２０の移動が停止する。これにより、リングギア２５およびピニオン２６の回転が停止して、プリテンショナー１５の作動が停止する。したがって、プリテンショナー１５の作動によるスプール９のシートベルト４の巻取りが終了する。その結果、シートベルト４により乗員はより一層堅固に拘束される。
【００５８】
続いて、乗員の慣性によりシートベルト４が引き出されようとし、スプール９がシートベルト引出し方向に回転しようとする。このとき、ロッキングベース１１のシートベルト引出し方向の回転がロックされているので、トーションバー１０が捩り変形する。このトーションバー１０の捩り変形によりスプール９がシートベルト引出し方向に回転するので、シートベルト４からの乗員に加えられる力が制限される。すなわち、トーションバー１０はＥＡ作動を行う。
【００５９】
トーションバー１０のＥＡ作動中はスプール９がシートベルト引出し方向に回転するため、リングギア２５も同方向に回転する。そして、図８（ｃ）においてリングギア２５の回転で、終端側の３個のボール２０がリングギア２５の対応するレバー２５ｂによってパイプ１７の方へ戻される。しかし、終端から４個目のボール２０から始端側（第１のボール２０側）の各ボール２０は、リングギア２５の各レバー２５ｂに当接しないのでパイプ１７の方へは戻されない。なお、このとき、終端から４個目のボール２０は図８（ｃ）に二点鎖線で示すようにボール収容部３６に収容される。そして、４個目のボール２０より始端側に存在する各ボール２０は、４個目のボール２０に始端側に隣接する５個目のボール２０が４個目のボール２０に当接することで、終端から４個目のボール２０から始端側の各ボール２０はパイプ１７の方へ移動不能となり、パイプ１７の方へのこれらのボールの逆流が防止される。すなわち、ＥＡ作動時にはボール２０の一部、つまり終端側の３個のボール２０が部分的にリングギア２５によって戻されることになる。したがって、リングギア２５のシートベルト引出し方向の回転に対するボール２０の影響は抑制される。こ
のように、トーションバー１０のＥＡ作動時に、リングギア２５のシートベルト引出し方向の回転に対してボール２０の影響が抑制されることから、リングギア２５はよりスムーズに回転する。その結果、トーションバー１０によるＥＡ作動は効果的に行われる。
【００６０】
この例のシートベルトリトラクタによれば、パイプ１７が取り付けられるガイド部材１８が、パイプ１７の外部に位置して設けられる。したがって、従来のようにガイド部材１８がパイプ１７内に設けられないので、パイプ１７の開放端部である一端部１７ａをリングギヤ２５の回転中心より上方に固定することが可能となる。これにより、パイプ１７の長さを短くすることができるので、プリテンショナー１５の重量を低減することができるとともに、プリテンショナー１５のコストも低減することができる。
【００６１】
特に、パイプ１７の突起状の取付部１７ｃをガイド部材１８の取付溝１８ａに嵌合するだけで、パイプ１７をガイド部材１８に取り付けているので、従来のようなパイプ１７をガイド部材１８に取り付けるためのビスが不要となり、部品点数を削減できるとともに、ビスの不要分、更に一層重量を軽減することが可能となる。
【００６２】
また、ガイド部材１８がパイプ１７外に設けられるので、ガイド部材１８の形状を制限されることなく、自由にデザインすることが可能となる。更に、パイプ１７の内周面１７ｄとガイド部材１８のガイド面１８ｃとの境界にほとんど不連続部が生じなく、内周面１７ｄとガイド面１８ｃとがほぼ連続した滑らかな形状のガイド面を形成することが可能となり、パイプ１７からガイド部材１８へのボールの移動性をより一層スムーズにすることができる。その結果、プリテンショナー１５をより効果的に作動させることが可能となる。しかも、パイプ１７の内周面１７ｄとガイド部材１８のガイド面１８ｃとの境界にほとんど不連続部が生じないことから、ガイド部材１８に対するパイプ１７の位置決めを厳密に行わなくても済むようになる。このため、シートベルトリトラクタ３の製造工程管理上のコストを低減することができる。
【００６３】
更に、湾曲して形成されるパイプ１７の取付部１７ｃとガイド部材１８の取付溝１８ａとの間に、パイプ１７の回り止め部を設けているので、パイプ１７内に配設されるガスジェネレータ１９のコネクタ差し込み口に、電気信号を与えるための配線のコネクタを差し込む際に湾曲したパイプ１７が回るのを防止することができる。これにより、コネクタのガスジェネレータ１９へ差し込み作業が簡単になる。
【００６４】
一方、この例のシートベルトリトラクタ３を備えたシートベルト装置１によれば、シートベルトリトラクタ３がプリテンショナー１５を効果的に作動しながら、しかもガイド部材１８の形状を制限することなく、自由にデザインすることがことから、シートベルトリトラクタ３の車体への設置自由度を大きくできるとともに、シートベルト装置１の乗員拘束性を効果的に向上することができる。
【００６５】
図９は、本発明にかかるシートベルトリトラクタの実施の形態の他の例を備えたシートベルト装置を部分的にかつ模式的に示す分解斜視図である。
前述の例のシートベルトリトラクタ３では、パイプ１７の抜け止め部材の一部としてガイド部材１８の係止部１８ｂを用いているが、図９に示すようにこの例のシートベルトリトラクタ３では、ガイド部材１８には係止部１８ｂが設けられなく、プリテンショナー１５のケース２４にガイド部材１８の係止部１８ｂと同様の係止部２４ｂが設けられている。すなわち、上下方向に延びかつ上方に開放する切欠凹溝２４ｃがケース２４に設けられるとともに、係止部２４ｂがこの切欠凹溝２４ｃを跨いで架設される。また、一対の取付溝２４ｄが切欠凹溝２４ｃに係止部２４ｂの直ぐ下に位置して設けられる。したがって、取付溝２４ｄの上壁は係止部２４ｂで構成される。この例のシートベルト装置１の他の構成は、前述の例と同じである。
【００６６】
そして、パイプ１７の取付部１７ｃが前述の例と同様に一対の取付溝２４ｄを通るとともに、ケース２４の係止部２４ｂに上方に向かって係止するとともにフレーム８の側壁８ｂの小開口８ｃの上縁８ｃ1に上方に向かって係止することにより、パイプ１７がガイド
部材１８から上方へ抜けるのを防止されている。すなわち、ケース２４の係止部２４ｂおよび側壁８ｂの小開口８ｃは、パイプ１７の抜け止め部材として機能する。なお、ケース基材２２の一対の溝２２ｂも取付部１７ｃを係止することで、パイプ１７の抜け止め部材として機能させることもできる。この例のシートベルト装置１の他の作用効果も、前述の例と同じである。
【００６７】
なお、本発明に係るシートベルトリトラクタは、前述の例に限定されることはなく、種々の設計変更が可能である。例えば、前述の実施の形態の例では、取付部１７ｃをパイプ１７にロー付けするものとしているが、取付部１７ｃは、例えば図５（ｃ）に示すようにパイプ１７のスプール加工で形成したり、図５（ｄ）に示すようにパイプ１７のフレアー加工で形成したり、更には図５（ｅ）に示すようにパイプ１７のフランジ加工で形成したりすることもできる。要は、本発明は特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で種々設計変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明のシートベルトリトラクタおよびシートベルト装置は、ボール等の複数の力伝達部材を用いたプリテンショナーを備えるシートベルトリトラクタ、およびこのシートベルトリトラクタを備えた車両のシートベルト装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１…シートベルト装置、３…シートベルトリトラクタ、４…シートベルト、６…タング、７…バックル、８…フレーム、８ｃ…小開口、８ｃ1…上縁、９…スプール、１２…ロッ
ク機構、１５…プリテンショナー、１７…パイプ、１７ａ…一端部、１７ｃ…取付部、１７ｃ3,１７ｃ4…被嵌合面、１７ｄ…内周面、１８…ガイド部材、１８ａ…取付溝、１８
ｂ…係止部、１８ｃ…ガイド面、１８ｃ1…円弧状ガイド壁面、１８ｄ…直線ガイド面、
１８ｅ…円弧状ガイド面、１９…ガスジェネレータ、２０…ボール、２４…ケース、２４ｂ…係止部、２４ｄ…取付溝、２５…リングギア、２５ｂ…レバー、２６…ピニオン
【図１】
0005455597.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005455597.tif 000008
【図８】
0005455597.tif 000009
【図９】
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